• 1990 (Том 4)
  • 1989 (Том 3)
  • 1988 (Том 2)
  • 1987 (Том 1)

СЛУХОВАЯ АДАПТАЦИЯ К ДВИЖЕНИЮ: МЕЖСЕНСОРНЫЙ АСПЕКТ

© 2017 г. И.Г.Андреева

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН, 194223 Санкт-Петербург, пр. Тореза, 44
ig-andreeva@mail.ru

Поступила в редакцию 06.12.2016 г.

В обзоре проанализированы данные по аудиомоторному контролю и по локализации звука при пассивном движении, иллюзиям движения и его последействиям. Сопоставлены результаты психофизических и объективных методов исследования. Обсуждается мультимодальная интеграция различных афферентных потоков при разных видах движения и иллюзиях движения. Предложена гипотеза о роли механизма сохранения скорости, обнаруженного при исследовании вестибулярной системы, для объяснения ряда эффектов, полученных при изучении слуховой адаптации к движению.

Ключевые слова: аудиомоторный контроль, слуховая адаптация, восприятие движения, слуховое последействие, межсенсорное взаимодействие, иллюзии движения

Цитирование для раздела "Список литературы": Андреева И. Г. Слуховая адаптация к движению: межсенсорный аспект. Сенсорные системы. 2017. Т. 31. № 2. С. 103-115.
Цитирование для раздела "References": Andreeva I. G. Slukhovaya adaptatsiya k dvizheniyu: mezhsensornyi aspekt [Auditory adaptation to motion: intersensory effects]. Sensornye sistemy [Sensory systems]. 2017. V. 31(2). P. 103-115 (in Russian).

Список литературы:

  • Альтман Я. А. Пространственный слух. СПб.: Институт физиологии им. И. П. Павлова РАН, 2011. 311 c.
  • АльтманЯ.А., ВайтулевичС.Ф., ВарфоломеевА.Л., Петропавловская Е. А., Шестопалова Л. Б. Негативность рассогласования как показатель различительной локализационной способности слуховой системы человека // Физиология человека. 2007. Т. 33. No 5. С. 22–30
  • Альтман Я. А., Вайтулевич С. Ф., Петропавловская Е. А., Шестопалова Л. Б. Различение человеком динамических изменений пространственного положения звуковых образов (Электрофизиологическое и психоакустическое исследование) // Физиология человека. 2010. Т. 36. No 1. С. 83–92
  • Андреева И. Г. Последействие движения как универсальное явление для сенсорных систем, участвующих в ориентации в пространстве. II. Слуховое последействие // Ж. эвол. биохим. и физиол. 2015. Т. 51. No 3. С. 145–153
  • Андреева И. Г. Продолжительность слухового последействия при кратковременной адаптации к приближению звукового источника // Сенсорные системы. 2010. Т. 24. No 4. С. 28–34
  • Андреева И. Г. Последействие движения как универсальное явление для сенсорных систем, участвующих в ориентации в пространстве. III. Последействие, возникающее при адаптации к движению в соматосенсорной и вестибулярной системах // Ж. эвол. биохим. и физиол. 2016. Т. 52. No 5. С. 307–315
  • Андреева И. Г., Боброва Е. В., Антифеев И. Е., Гвоздева А. П. Проявление последействия приближения и удаления звуковых образов в постуральных ответах у человека // Рос. Физиол. Журн. 2016а. Т. 102. No 8. С. 976–989
  • Андреева И. Г., Ушаков В. Л., Боброва Е. В., Орлов В. А., Гвоздева А. П., Смирнова В. А. Проявления слуховой адаптации к движению в активации мультимодальных областей коры больших полушарий и изменениях вертикальной позы / Авиакосмическая и экологическая медицина. 2016б. Т. 50. No 5. C. 7–8
  • Василенко Ю. А., Шестопалова Л. Б. Различение движущихся звуковых образов: негативность рассогласования и психофизическое тестирование // Физиология человека. 2010. Т. 36. No 2. С. 23–31
  • Гвоздева А. П., Андреева И. Г. Оценка продолжительности слухового последействия при длительной адаптации к приближению звукового источника // Сенсорные системы. 2013. Т. 27. No 3. С. 205– 215
  • Гвоздева А. П., Пименова В. М., Андреева И. Г., Голованова Л. Е. Слуховое восприятие движения во время и после пассивного вращения в горизонтальной плоскости // Авиакосмическая и экологическая медицина. 2016. Т. 50. No 5. C. 49–50
  • Гехман Б. И. Аудиокинетический нистагм // Сенсорные системы. 1991. Т. 5. No 2. С. 71–78
  • Куликов Г.А. Слух и движение: Физиологические основы слуходвигательной координации. Л.: Наука, 1989. 198 c.
  • Малинина Е. С., Андреева И. Г. Слуховое последействие приближения и удаления источника звука: зависимость от траектории и области предъявления адаптирующих стимулов // Журн. эволюц. биохимии и физиол. 2013. Т. 49. No 3. С. 211–223
  • Слуховая система / Ред. Я.А. Альтман Л.: Наука, 1990. 620 c.
  • Alink A.E. Auditory motion direction encoding in auditory cortex and high-level visual cortex // Human Brain Mapping. 2012. P. 969–978.
  • Al’tman Ya. A., Gurfinkel’ V. S., Varyagina O. V., Levik Yu. S. The effects of moving sound images on postural responses and the head rotation illusion in humans // Neurosci. Behav. Physiol. 2005. V. 35(1). P. 103–106.
  • Altman J. A., Bechterev N. N., Radionova E. A., Shmigidina G.N., Syka J. Electrical responses of the auditory area of the cerebellar cortex to acoustical stimulation // Exp. Brain Res. 1976. V. 26. P. 285–296.
  • AltmannC.F., Getzmann S., Lewald J.Allocentric or craniocentric representation of acoustic space: an electrotomography study using mismatch negativity // PLoS ONE. 2012. 7(7): e41872. DOI: 10.1371/journal. pone.0041872.
  • Anstis S. Aftereffects from jogging // Exp. Brain Res. 1995. V. 103(3). P. 476–478.
  • Apthorp D., Nagle F., Palmisano S. Chaos in balance: nonlinear measures of postural control predict individual variations in visual illusions of motion // PLoS ONE. 2014. V. 9. e113897. DOI: 10.1371/journal.pone.0113897
  • Berthoz A., Lacour M., Soechtin J. F., Vidal P. P. The role of vision in the control of posture during linear motion // Prog. Brain Res. 1979. V. 50. P. 197–209.
  • Bertolini G., Ramat S., Laurens J., Bockisch C. J., Marti S., Straumann D., Palla A. Velocity storage contribution to vestibular self-motion perception in healthy human subjects // J. Neurophysiol. 2011. V. 105. P. 209–223.
  • Blanks R. H., Estes M. S., Markham C. H. Physiologic characteristics of vestibular first-order canal neurons in the cat. II. Response to constant angular acceleration // J. Neurophysiol. 1975. V. 38. P. 1250–1268.
  • Boccia M., Nemmi F., Guariglia C. Neuropsychology of environmental navigation in humans: review and meta-analysis of FMRI studies in healthy participants // Neuropsychol. Rev. 2014. V. 24(2). P. 236–251.
  • Brennan A. A., Bakdash J. Z., Pro tt D. R. Treadmill experience mediates the perceptual-motor aftereffect of treadmill walking // Exp. Brain Res. 2012. V. 216(4). P. 527–534.
  • Camponogara I., Turchet L., Carner M., Marchioni D., Cesari P. To Hear or Not to Hear: Sound Availability Modulates Sensory-Motor Integration // Front. Neurosci. 2016. P. 10–22.
  • Clark B. B., Graybiel A. The effect of angular acceleration on sound localization: the audiogyral illusion // J. Psychol. 1949. V. 28. P. 235–244.
  • Cohen Y. E., Andersen R. A. Multimodal spatial representations in the primate parietal lobe // Crossmodal Space and Crossmodal Attention / Eds C. Spence, J. Driver Oxford: Oxford Univ. Press, 2004. P. 99–121.
  • Cullen K.E. Physiology of central pathways // // Handbook of Clinical Neurology. / Eds J.M. Furman, T. Lempert. Germany: Elsevier, 2016. V. 137. Ch. 2. P. 18–37.
  • Deas R. W., Roach N. W., McGraw P. V. Distortions of perceived auditory and visual space following adaptation to motion // Exp. Brain Res. 2008. V. 191. P. 473–485.
  • DiZio P., Held R., Lackner J. R., Shinn-Cunningham B., Durlach N. Gravitoinertial force magnitude and direction influence head-centric auditory localization // J. Neurophysiol. 2001. V. 85. P. 2455–2460.
  • Durgin F. H., Pelah A., Fox L. F., Lewis J., Kane R., Walley K. A. Self-motion perception during locomotor recalibration: more than meets the eye // J. Exp. Psychol. Hum. Percept. Perform. 2005. V. 31(3). P. 398–419.
  • Freeman E., Driver J. Direction of visual apparent motion driven solely by timing of a static sound // Curr. Biol. 2008. V. 18(16). P. 1262–1266.
  • Genzel D., Firzla U., Wiegrebe L, MacNeilage P. R. Dependence of auditory spatial updating on vestibular, proprioceptive, and e erence copy signals // J. Neurophysiol. 2016. V. 116(2). P. 765–775.
  • Getzmann S., Lewald J. Cortical processing of change in sound location: smooth motion versus discontinuous displacement // Brain Res. 2012. V. 1466. P. 119–127.
  • Getzmann S., Lewald J. Shared cortical systems for processing of horizontal and vertical sound motion // J. Neurophysiol. 2010. V. 103. P. 1896–1904.
  • Getzmann S. Effect of auditory motion velocity on reaction time and cortical processes // Neuropsychologia. 2009. V. 47. P. 2625–2633.
  • Grantham W. D., Wightman F. L. Auditory motion aftereffects // Percept. Psychophys. 1979. V. 26. P. 403–408.
  • Gray R., Regan D. Simulated self-motion alters perceived time to collision // Curr. Biol. 2000. V. 10. P. 587–590.
  • Graybiel A., Niven J.I. The effect of change in direction of resultant force on sound localization: the audiogravic illusion // J. Exp. Psychol. 1951. V. 42. P. 227–230.
  • Grzeschik R., Bӧckmann M., Mühler R., Hoffmann M. B. Motion-onset auditory evoked potentials critically depend on history // Exp. Brain Res. 2010. V. 203. P. 159–168.
  • Hitier M., Besnard S., Smith P. F. Vestibular pathways involve in cognition // Front. in Integrat. Neurosci. 2014. V. 8. A. 59. DOI: 10.3389/fnint.2014.00059
  • Jack C. E., Thurlow W. R. Effects of degree of visual association and angle of displacement on the “ventriloquism” effect // Percept. Motor Skill. 1973. V. 37. P. 967–979.
  • Jain A., Sally S. L., Papathomas, T. V. Audiovisual short-term influences and aftereffects in motion: Examination across three sets of directional pairings // J. Vision. 2008. V. 8. N7. P. 1–13.
  • Keshavarz B., Berti S. Integration of sensory information precedes the sensation of vection: a combined behavioral and event-related brain potential (ERP) study // Behav. Brain Res. 2014. V. 259. P. 131–136.
  • Kim J., Palmisano S. Eccentric gaze dynamics enhance illusory self-motion in depth // J. Vis. 2010. V. 10. P. 1–11.
  • Kingma H., van de Berg R. Anatomy, physiology and physics of the peripheral vestibular system // Handbook of Clinical Neurology. / Eds J.M. Furman, T. Lempert. Germany: Elsevier, 2016. V. 137. Ch. 1. P. 1–16.
  • Kitagawa N., Ichihara S. Hearing visual motion in depth // Nature. 2002. V. 416. P. 172–174.
  • Krumbholz K., Hewson-Stoate N., Schonwiesner M. Cortical response to auditory motion suggests an asymmetry in the reliance on inter-hemispheric connections between the left and right auditory cortices // J. Neurophysiol. 2007. V. 97. P. 1649–1655.
  • Lackner J.R. Induction of illusory self-rotation and nystagmus by a rotating sound-field // Aviation Space and Environmental Medicine. 1977. V. 48. No 2. P. 129–131.
  • Larsson P., Vastfjall D., Kleiner M. Perception of self-motion and presence in auditory virtual environments // Proceedings of the seventh annual workshop of Presence. Valencia. Spain. 2004. P. 252–258.
  • Leigh R. J., Zee D. S. The Neurology of Eye Movements. New York: Oxford Press, 2006. 646 p.
  • Lester G., Morant R. Apparent sound displacement during vestibular stimulation // Am.J. Psychol. 1970. V. 83. P. 554–566.
  • Lewald J., Karnath H. O. Sound lateralization during passive whole-body rotation // Eur. J. Neurosci. 2001. V. 13. P. 2268–2272.
  • Lewald J., Karnath H. O. The effect of whole-body tilt on sound lateralization // Eur. J. Neurosci. 2002. V. 16. P. 761–766.
  • Lopez C., Blanke O. The thalamocortical vestibular system in animals and humans // Brain Res. Rev. 2011. V. 67. P. 119–146.
  • McCrea R. A., Gdowski G.T., Boyle R., Belton T. Firing behavior of vestibular neurons during active and passive head movements: vestibulo-spinal and other non-eyemovement related neurons // J. Neurophysiol. 1999. V. 82(1). P. 416–428.
  • Orlov V. A., Gvozdeva A. P., Zavyalova V.V, Ushakov V. L., Andreeva I.G. Neural Substrates of the Auditory Motion Aftereffect: A Functional MRI Study // Proc. Comp. Sci. 2016. V. 88. P. 282–287.
  • Palmisano S., Allison R. S., Schira M. M., Barry R. J. Future challenges for vection research: definitions, functional significance, measures, and neural bases // Front. Psychol. 2015. V. 6. A. 193. DOI: 10.3389/ fpsyg.2015.00193.
  • Palmisano S., Kim J., Freeman T. C. A. Horizontal fixation point oscillation and simulated viewpoint oscillation both increase vection in depth // J. Vis. 2012. V. 12. P. 1–14.
  • Palmisano S., Apthorp D., SenoT., Stapley P. J. Spontaneous postural sway predicts the strength of smooth vection // Exp. Brain Res. 2014. V. 232. P. 1185–1191.
  • Pavani F., Macaluso E., Warren J. D., Driver J., Gri ths T. D. A common cortical substrate activated by horizontal and vertical sound movement in the human brain // Curr. Biol. 2002. V. 12. N18. P. 1584–1590.
  • Philbeck J. W., Woods A. J., Arthur J., Todd J. Progressive locomotor recalibration during blind walking // Percept. Psychophys. 2008. V. 70(8). P. 1459–1470.
  • Previc F. H., Mullen T. J. A comparison of the latencies of visually induced postural change and self-motion perception // J. Vestib. Res. 1990. V. 1. P. 317–323.
  • Raphan T., Cohen B., Matsuo V. A velocity storage mechanism responsible for optokinetic nystagmus, optokinetic after-nystagmus and vestibular nystagmus // Control of Gaze by Brain Stem Neurons / Eds R. Bakers, A. Berthoz Amsterdam: Elsevier, 1977. P. 37–47.
  • Riecke B., Feuereissen D., Rieser J. J., McNamara, T. P. Selfmotion illusions (Vection) inVR – are they good for anything? // IEEEVirtual Real. 2012. P. 35–38.
  • Robinson D.A. Vestibular and optokinetic symbiosis: an example of explaining by modeling // Control of Gaze by Brain Stem Neurons / Eds R. Bakers, A. Berthoz Amsterdam: Elsevier, 1977. P. 49–58.
  • Ross J., Morrone M. C., Burr D. C. Compression of visual space before saccades // Nature. 1997. V. 386. P. 598–601.
  • Roy J. E., Cullen K. E. Dissociating self-generated from passively applied head motion: neural mechanisms in the vestibular nuclei // J. Neurosci. 2004. V. 24. P. 2101–2111.
  • Soames R. W., Raper S. A. The influence of moving auditory fields on postural sway behaviour in man // Eur. J. Appl. Physiol. 1992. V. 65. P. 241–245.
  • Takakusaki K., Takahashi M., Obara K., Chiba R. Neural substrates involved in the control of posture // Advanced Robotics. 2017. V. 31(1–2) P. 2–23. DOI: 10.1080/01691864.2016.1252690
  • Teramoto W., Sakamoto S., Furune F., Gyoba J., Suzuki Y. Compression of auditory space during forward self-motion // PLoS One. 2012. V. 7(6). e39402. DOI:10.1371/ journal.pone.0039402
  • Thilo K. V., Kleinschmid A., Gresty M. A. Perception of selfmotion from peripheral optokinetic stimulation suppresses visual evoked responses to central stimuli // J. Neurophysiol. 2003. V. 90. P. 723–730.
  • Tokumaru O., Kaida K., Ashida H., Yoneda I., Tatsuno J. EEG topographical analysis of spatial disorientation // Aviat. Space Environ. Med. 1999. V. 70. P. 256–263.
  • Turchet L., Camponogara I., Cesari P. Interactive footstep sounds modulate the perceptual-motor aftereffect of treadmill walking // Exp. Brain Res. 2015. V. 233(1). P. 205–214.
  • Väljamäe A. Auditorily-induced illusory self-motion: A review // Brain Res. Rev. 2009. V. 61. P. 240–255.
  • Väljamäe A., Larsson P., Västfjäll D., Kleiner M. Auditory landmarks enhance circular vection in multimodal virtual reality // J. Acoust. Eng. Soc. 2009. V. 57. No 3. P. 111–120.
  • Vartanyan I. A., Andreeva I. G. А psychophysiological study of auditory illusions of the approach and withdrawal in the context of the perceptual environment // The Spanish Journal of Psychology. 2007. V. 10. No 2. P. 266–276.
  • Warren W. H. Self-motion: visual perception and visual control // Handbook of Perception and Cognition: Perception of Space and Motion, 2nd Edn / Eds W. Epstein, S. Rogers. San Diego: Acad. Press, 1995. 499 p.
  • Wenzel E. M., Arruda M., Kistler D. J., Wightman F. L. Localization using nonindividualized head-related transferfunctions // J. Acoust. Soc. Am. 1993. V. 94. P. 111–123.
  • Young L. R., Oman C. M. Model for vestibular adaptation to horizontal rotation // Aerosp Med. 1969. V. 40. P. 1076–1080.